高脂饲料诱导的SD大鼠肠道菌群分布特征及糖肾胶囊干预后的影响

发布时间：2020-07-19 12:54

【摘要】：目的通过观察高脂饲料诱导的SD大鼠肠道菌群分布特征,探讨糖肾胶囊干预后对该模型大鼠肠道菌群的影响,提炼最有可能的靶向菌群类别。方法1、模型建立及分组:将6周龄的SD大鼠90只进行1周的适应性喂养,分为正常对照组(n=15)和高脂饲料组(n=75)。分别采用普通饲料、高脂饲料喂养,喂养时间为8周。在以往多次实验结果基础上,根据体重变化,评价是否成功复制代谢综合征模型。8周结束后,高脂饲料组大鼠71只随机分为高脂模型组、盐酸小檗碱组、黄连水煎剂组、糖肾胶囊低剂量组、糖肾胶囊高剂量组。各组喂养饲料维持不变,药物干预疗程4周。2、代谢综合征相关指标测定:称取各组大鼠的体重,计算出体重变化量、变化率,取血测定血糖、血脂、游离脂肪酸、空腹胰岛素,取附睾旁脂肪测量内脏脂肪质量,观察盐酸小檗碱、黄连煎剂、糖肾胶囊干预后大鼠体重变化量、变化率及代谢综合征相关指标的变化,组间差异,计量资料使用独立样本t检验。3、12周后,腹腔注射3%戊巴比妥钠麻醉处死,打开腹腔,腹主动脉取血,离心取血清,保存待用。分别从距离盲肠上端、下端约2cm处截取大鼠盲肠(整个盲肠包含其中,内含新鲜粪便),并用锡箔纸包好,标记后放到60ml便盒中,立即在干冰中冷冻,然后-80℃保存待用。各组随机抽取6个样本,委托华大基因有限公司对样本(盲肠中的粪便)进行16SrDNA检测。使用flash/mothur等软件将read1和read2进行拼接、过滤低质量数据、除出嵌合体序列等处理,在取得原始数据后对数据进行优化、整理、分析,分析各样本物种丰度及多样性差异,并运用OTU Venn图、OTU丰度的PCA分析图、OTU Rank曲线、物种热图、系统进化树图等进行展示。进一步分析六组之间肠道菌群的门、纲、目、科、属、种水平的菌群差异,通过物种profiling柱状图进行展示。结果1、经过高脂饲料喂养8周,高脂饲料组与正常对照组比较,体重呈现上升趋势;体重增加量、增加率的显著上升。12周时,高脂模型组与正常对照组比较,体重增加量、增加率呈现显著更高,内脏脂肪质量显著更高,HDL-C显著下降,LDL-C显著上升。与高脂模型组比较:糖肾胶囊高剂量组呈现体重增长量和增长率显著降低,内脏脂肪质量显著下降;HDL-C呈现显著上升,LDL-C显著下降。糖肾胶囊低剂量组体重增长率呈下降趋势,HDL-C呈上升趋势。盐酸小檗碱组、黄连水煎剂组呈现体重增长量、增长率下降趋势;内脏脂肪质量显示无显著差异;HDL-C、LDL-C显示无显著差异。2、正常对照组与高脂模型组比较,OTU数目呈现显著增多;在PC1维度和PC2维度均有显著差异。正常对照组OTU Rank曲线呈现跨度更大、更平缓。高脂模型组大鼠呈现单个样本多样性显著降低,Alpha多样性显著下降,Beta多样性显著下降。高脂模型组呈现阿克曼氏菌呈现减少趋势;丁酸球菌、罗斯拜瑞氏菌呈现明显减少趋势;布劳特氏菌、埃氏拟杆菌、粪便普雷沃、伴生粪球菌显著增加。药物干预治疗四组与高脂模型组比较:PC1维度、PC2维度上均呈现显著差异。Alpha多样性差异显著,呈现正常对照组糖肾胶囊高剂量组糖肾胶囊低剂量组黄连水煎剂组高脂模型组组盐酸小檗碱组。Beta多样性差异显著,糖肾胶囊高剂量组差异最显著,最接近正常对照组;糖肾胶囊高、低剂量组及黄连水煎剂组均较高脂模型组OTU Rank曲线呈现跨度增大、坡度平缓;盐酸小檗碱组则呈现曲线跨度、坡度减小。糖肾胶囊高、低剂量组均较高脂模型组呈现拟杆菌门显著降低,高剂量组趋势更显著。厚壁菌门呈现糖肾胶囊高、低剂量组及黄连水煎剂组升高趋势,盐酸小檗碱组呈现减少趋势。α-变形菌纲、阿克曼氏菌属、丁酸球菌、普氏栖粪杆菌及罗斯拜瑞氏菌各组均呈现明显差异。糖肾胶囊高、低剂量组显著集中富积了阿克曼氏菌属,增加拟杆菌门、丁酸球菌属、瘤胃球菌、乳杆菌属、毛螺菌、考拉杆菌、罗斯拜瑞氏菌的丰度,减少分节丝状菌、柔嫩梭菌、普雷沃氏菌等的种类和丰度,且作用强度以糖肾胶囊高剂量组为优。黄连水煎剂组增多阿克曼氏菌、丁酸球菌为主,且作用强度低于糖肾胶囊高、低剂量组。盐酸小檗碱组则以增多阿克曼氏菌属为主。结论1、糖肾胶囊高、低剂量均可以显著改善高脂饲料诱导的SD大鼠模型部分代谢综合征相关指标,高剂量呈现更佳的疗效,提示疗效与药物剂量成正相关性,比更大剂量小檗碱含量的盐酸小檗碱组、更高剂量黄连为主要成分的黄连水煎剂组疗效更显著,提示糖肾胶囊的疗效可能是通过多靶点、多途径实现的。2、本研究高脂饲料诱导的SD大鼠模型肠道菌群结构显著发生变化,其特征表现为样本丰度及多样性显著降低;厚壁菌门显著减少,柔膜菌门、迷踪菌门显著降低,拟杆菌门增多趋势;阿克曼氏菌呈现减少趋势,提示肠屏障修复能力下降;有益菌菌属减少趋势明显,如丁酸球菌、罗斯拜瑞氏菌呈现明显减少趋势;布劳特氏菌、埃氏拟杆菌、粪便普雷沃、伴生粪球菌等条件致病菌显著增加。3、糖肾胶囊显著增加了肠道菌群的丰度及多样性,同时促进恢复肠屏障修复功能,增加有益菌属的丰度,减少条件致病菌的种类和丰度。集中富积了恢复肠屏障修复功能的阿克曼氏菌属,增加有益菌属,如拟杆菌门、丁酸球菌属、瘤胃球菌、乳杆菌属、毛螺菌、考拉杆菌、罗斯拜瑞氏菌的丰度,减少条件致病菌,如分节丝状菌、柔嫩梭菌、普雷沃氏菌等的种类和丰度。相比于含有更大剂量盐酸小檗碱和黄连单药成份的黄连水煎组,糖肾胶囊干预后肠道菌群的结构改变明显呈现有益菌增多趋势更显著,条件致病菌抑制更明显,负责肠道修复功能的阿克曼氏菌聚集更显著的特点,考虑作用机制与复方中药中的黄连或提取物盐酸小檗碱相关,但更显著、更高效的作用机制显示了复方中药糖肾胶囊的多成分、多途径、多靶点的综合作用的特点,进一步体现了传统中药复方的有效性、高效性、综合性及优势性。
【学位授予单位】：北京中医药大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R285.5
【图文】：

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逦高脂饲料诱导的ＳＤ大鼠肠道菌群分布特征及糖肾胶囊干预后的影响境样品ＤＮＡ后，根据课题要求和需求，选择合适的高变区和相应的通用引混样、建库至测序。逡逑Ｏ邋ｔｏｏ邋２００邋３００邋４００邋＆００邋６００逦７００邋８００邋９００逦１０００邋１邋１００邋１邋２００邋１３００邋１４００邋１５００邋ｂｐ逡逑．邋－ｙＨ１邋…ｎ邋■］逡逑

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【参考文献】